[发明专利]一种中低温高压管道式电加热器

说明书

技术领域

本发明涉及管道式电加热器，具体的说，是涉及一种中低温高压管道式电加热器。

背景技术

工质加热器目前可分为外加热和内加热两种方式。内加热设备主要有循环加热器，外加热方式主要有加热炉、电磁加热、导热油加热等。循环式加热器采用金属壳体包围发热元件及被加热流体，功率较大，最高可耐压20Mpa，最高耐温600℃。导热油加热多为通过管外的对流换热进行加热，加热炉通过热辐射对管道内流体加热。

采用循环加热器时，要达到较高的工作压力，加热器壳体、密封件、连接部件需要较大的尺寸，设备往往会变得非常笨重、投资增加，且循环加热器通常采用硅胶和陶瓷密封，而普通硅胶在超过300摄氏度时就会失效，而更耐温的密封材料面临价格上的剧增，且流体经过循环加热器时，由于通道突然变大，导流板处流向发生转折，因此当流体速度较大时，压力损失比较大、循环加热器维护比较复杂，当加热器里面的发热管损坏后较难维修。而外加热设备往往因为热扩散导致加热效率不高，且因为总体换热系数低，面临高温防护、保温等问题，易出安全事故。例如，导热油加热，往往需要很大的导热油加热循环设备。加热炉辐射换热则效率更低，热扩散严重。电磁加热器则不适用于精确温度控制场合，精确控温需要其他辅助设备，且辐射较大面临不可控风险。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种中低温高压管道式电加热器，该加热器具有结构紧凑，效率高，安全可靠等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种中低温高压管道式电加热器，包括由无缝钢管构成的外管，外管的内部设置有发热管，所述外管的两端相对称的固定连接有三通接头，所述三通接头内设置有密封底座，所述密封底座中部设有用于固定所述发热管的圆孔，所述密封底座的外侧依次设置有四氟密封环和中空的紧固螺母，所述四氟密封环设置有至少两个，所述发热管由电极、发热丝和导热材料构成。

所述四氟密封环与所述发热管的外壁及三通接头均为过紧配合。

所述外管的外径范围为18-25mm。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.同现有的循环式加热器相比，本发明加热器的承压能力主要取决于无缝钢管的厚度及四氟密封环的密封性能，因此能在更低的成本的前提下承受更高的压力。

2.将发热管直接布置在加热器外管内部流体中，流体直接冲刷发热管，因此相对于传统加热器，发热管与流体之间的热阻大大减小，从而提高了换热的效率，进而减小换热面积。

3.本发明加热器维护非常简单，当发热管或者密封环损坏后，通过拧松紧固螺母，将发热管抽出，很容易进行四氟密封环或发热管的更换。

4.加热器外管采用的是外径不超过25mm的无缝钢管，整体更加紧凑，更容易布置在复杂的管道系统中，此外由于加热器外管的内部为直通道，流体的压力损失很小，因此相对于循环式加热器，更加适用于高速流体。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是发热管的结构示意图。

附图标记：1-外管2-三通接头3-发热管4-密封底座5-四氟密封环6-紧固螺母7-电极8-螺纹接头9-发热丝10-导热材料

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

如图1所示，一种中低温高压管道式电加热器，包括由无缝钢管构成的外管1，外管1的外径不超过25mm，外管1的内部设置有发热管3，外管1的两端相对称的焊接有三通接头2，构成加热器的环形加热通道，其中三通接头2主要作用是为内部发发热管3提供支撑，密封内部高压流体，并通过螺纹接头8连接外部管路。三通接头2内设置有密封底座4，密封底座4与三通接头2为一体结构，密封底座4的中部设有用于固定发热管3的圆孔，密封底座4的外侧依次设置有四氟密封环5和中空的紧固螺母6，本实施例中四氟密封环5设置为两个，发热管3由电极7、发热丝9和导热材料10构成。

本发明加热器的密封原理为：两个四氟密封环5布置在密封底座4外侧并套在发热管3上，且与发热管3的外壁及三通接头2的内壁过紧配合，紧固螺母6为中空结构，发热管3贯穿其中，通过旋紧紧固螺母6挤压四氟密封环5，使得四氟密封环5进一步与发热管3外壁及三通接头2的内壁进一步压紧，从而实现对高压流体密封。发热管3结构如附图2所示，主要由电极7、发热丝9及导热材料10构成，其中电极7应保留足够的长度，使得加热器密封部位没有发热丝发热，从而保证密封材料温度不至于过高。此外由于本发明加热器的耐压能力取决于外管1的厚度及三通接头2的性能，因此采用厚壁无缝钢管及三通接头可以有效提高加热器的工作压力上限。